Question

14．工业上处理含Cr₂O₇^2-的酸性工业废水常用以下方法：①往工业废水里加入适量的NaCl，搅拌均匀；②用Fe为电极进行电解，经过一段时间有Cr（OH）₃和Fe（OH）₃沉淀产生；③过滤回收沉淀，废水达到排放标准．试回答：
（1）电解时阴极的电极反应式：2H⁺+2e^-=H₂↑．
（2）Cr₂O₇^2-转变成Cr³⁺的离子反应方程式：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O．
（3）常温下，Cr（OH）₃的溶度积常数K_sp=1×10^-32，溶液的pH=5时才能使c（Cr³⁺）降至10^-5mol/L．

Answer 1

分析 （1）在电解池中，如果阳极是活泼电极，则电极本身发生失电子的氧化反应，阴极上是阳离子发生得电子的还原反应，据此书写电极反应；
（2）Cr₂O₇^2-具有强氧化性，可以将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为2Cr³⁺，据此书写方程式；
（3）根据溶度积常数以及水的离子积常数来进行计算．

解答 解：（1）用Fe为电极进行电解，阳极是活泼电极，则电极本身发生失电子的氧化反应，即Fe-2e^-═Fe²⁺，阴极上是阳离子发生得电子的还原反应，即2H⁺+2e^-═H₂↑，
故答案为：2H⁺+2e^-═H₂↑；
（2）Cr₂O₇^2-具有强氧化性，可以将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为2Cr³⁺，反应的实质是：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，
故答案为：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；
（3）当c（Cr³⁺）=10^-5mol/L时，溶液的c（OH^-）=$\root{3}{\frac{1{0}^{-32}}{1{0}^{-5}}}$=10^-9 mol/L，
c（H⁺）═$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$=10^-5mol/L，pH=5，
即要使c（Cr³⁺）降至10^-5mol/L，溶液的pH应调至5，
故答案为：5．

点评 本题考查了电解原理、难溶物溶度积的计算、题目难度中等，涉及的知识点较多，注意掌握电解原理、难溶物溶度积的概念及计算方法，试题培养了学生的分析、理解能力及化学计算能力．